Нервные импульсы могут генерироваться в слуховом нерве даже в отсутствие звуков. Подобный "звон в ушах" – нормальная ситуация во время эмбрионального развития.

Исследователи из Медицинского института имени Джона Хопкинса, работа которых опубликована в Nature, наблюдали развитие нервной ткани в ушах крыс. Считалось, что эти поддерживающие клетки не принимают участия в обмене информацией, а следовательно – не могут генерировать электрические импульсы. Но ученые смогли зарегистрировать спонтанную электрическую активность этих клеток, возникающую без каких-либо звуков или сторонних раздражителей.

Для того чтобы определить механизм, ученые вводили различные медицинские препараты в область развивающегося зачатка уха в надежде заблокировать рождающиеся сигналы. Все препараты, для которых такая способность была подтверждена, также блокировали выделение аденозинтрифосфорной кислоты – АТФ.

Молекулы АТФ – основной источник энергии для всех внутриклеточных процессов, однако в данном случае она играет роль и медиатора – передатчика межклеточных сигналов. В данном случае воспринимающими оказались волосковые клетки улитки, отвечающие за формирование первого нервного импульса при различных звуках.

Выяснилось, что АТФ работает по принципу домино, запуская высвобождение волосковыми клетками другой сигнальной молекулы – глютамата, активирующего остальные нервные клетки. При этом АТФ высвобождали только окружающие, но не нервные клетки, в течение первых двух недель эмбрионального развития зародышей крысы. По мнению ученых, подобные ложные звуки необходимы для нормального развития части нервной системы.

Несмотря на то, что потом АТФ не попадает в межклеточное пространство, а следовательно, и не активирует нервную систему, волосковые клетки сохраняют рецепторы и восприимчивость к ней. Это может объяснять возникновение звона в ушах, когда в результате повреждения окружающих клеток, АТФ высвобождается и заставляет волосковые клетки генерировать электрический импульс.